二維材料造出的微處理器有啥優勢？據說是革命性的

二維材料造出的微處理器有啥優(you) 勢？據說是革命性的

研究人員用類似於(yu) 石墨烯的二維材料製造出微處理器，有些人認為(wei) ，這種神奇的彈性導電材料可能會(hui) 給電池、傳(chuan) 感器、芯片設計帶來革命性的變化。

處理器隻有115個(ge) 晶體(ti) 管，從(cong) 測試標準上看它並沒有什麽(me) 驚人的，不過維也納科技大學的研究人員在報告中表示，這是第一步，標誌著我們(men) 朝著2D半導體(ti) 微處理器前進了第一步。

二維材料有一個(ge) 優(you) 點：非常靈活，也就是說它可以輕易放進可穿戴設備、聯網傳(chuan) 感器，而且還不容易損壞。比如我們(men) 如果掉了手機，手機會(hui) 彎曲，而不是破碎。

其實，現在的半導體(ti) 和屏幕已經相當薄了，不過它們(men) 依賴材料的三維物理特性。如果將矽圓晶彎曲，它就會(hui) 破裂。維也納科技大學使用石墨烯等2D材料或者過渡金屬硫族化合物，它們(men) 是真正的二維材料，是用晶體(ti) 製造的，隻有一層原子或者分子的厚度，所以可以彎曲。

過渡金屬硫族化合物是一種混合物，包含了過渡金屬，比如鉬、鎢和硫族元素。和石墨烯一樣，過渡金屬硫族化合物形成層，不過它和石墨烯不同，化合物能夠像金屬一樣導電，它們(men) 屬於(yu) 半導體(ti) ，這種特性對於(yu) 柔性芯片設計師來說是一個(ge) 好消息。

研究人員用二硫化鉬製造微處理器。他們(men) 在矽基片上放置2個(ge) 層，層的厚度與(yu) 分子差不多，上麵刻有電路設計，然後用氧化鋁層分開。報告稱：“基片隻是作為(wei) 介質載體(ti) 存在的，沒有其它功能，所以可以用玻璃或者其它材料替代，包括柔性基片。”

最近推出的英特爾芯片都采用了64位技術，它可以理解成百上千條不同的指令，具體(ti) 是多少要看你是怎樣計算的，它包括了幾億(yi) 個(ge) 晶體(ti) 管。

維也納科技大學開發的微處理器一次隻能處理1位數據，隻能理解4種指令（NOP、LDA、AND、OR），電路寬2微米，比最新的英特爾處理器和ARM處理器寬了100倍。

研究人員說，如果繼續開發，可以讓微處理器變得更複雜，同時縮小尺寸。在製造時，研究人員刻意選擇了大尺寸，這樣二硫化鉬薄膜不容易穿洞、破裂或者汙染，用光學顯微鏡檢查結果時也會(hui) 更容易一些。

報告稱：“我們(men) 認為(wei) ，將1位變成多位數據沒有任何障礙。”唯一的挑戰在於(yu) 降低瞬變電阻，用亞(ya) 微米工藝製造麵臨(lin) 這樣的挑戰。

並不是說製造就很容易。雖然製造子單位的良率很高，大約80%的算術邏輯運算單元都可以正常運行，但是因為(wei) 它采用的是無故障容錯設計，所以隻有很少的一部分成品設備可以正常使用。

為(wei) 了解決(jue) 良率問題，商務微處理器製造商引進了芯片設計模塊，用不同的速度測試。芯片的運行速度越高成本也越高，錯誤的子組件可以永久禁用，這種芯片同樣可以出售，隻是性能沒有那麽(me) 強。

英特爾從(cong) 4004芯片（4位中央處理器，46條指令）發展到最新的x86 Kaby Lake用了整整46年，一路上整個(ge) 產(chan) 業(ye) 都在不斷了解微製造技術，相比而言柔性半導體(ti) 研究的進步速度還是算快的。

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